Gépészet | Gépgyártástechnológia » Dr. Kozma Mihály - Gép és szerkezeti elemek

BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI KAR Dr. Kozma Mihály GÉP ÉS SZERKEZETI ELEMEK MŰSZAKI MENEDZSER HALLGATÓK RÉSZÉRE Lektorálta : Dr. Bercsey Tibor BUDAPEST 2004 MŰSZAKI MENEDZSER SZAK GÉP ÉS SZERKEZETI ELEMEK 1. GÉPÉSZETI TERVEZÉS A gépészeti tervezés a termék megvalósítás egyik fontos folyamata, amely során megfogalmazzák a társadalomban igényként megjelenő, valamilyen feladat ellátására alkalmas, tárgyiasult termék feladatát, a vele szemben támasztott követelményeket, fokozatosan kialakítják a termékre vonatkozó elképzeléseket, és végül létrehozzák azt a dokumentációt, amely alapján a termék előállítható. A feladattól függően a termék lehet termelő berendezés (pl. szállító, emelő, megmunkáló, alakító stb eszköz), vagy közszükségleti cikk (háztartási gép, szórakoztató berendezés, fogyasztási cikk, stb.) A tervezés piackutatással indul, amely során

feltárják, mekkora az igény az elkészítendő termék iránt, és az milyen fontosabb tulajdonságokkal rendelkezzen. Ha a piackutatás eredménye azt mutatja, érdemes a terméket előállítani, következik a koncepció képzés, amelyben megfogalmazzák a termék feladatát, a vele szemben támasztott követelményeket, a feladat teljesítéséhez szükséges fő, rész és elemi funkciókat. Ezt követően kiválasztják az egyes funkciók ellátására alkalmas fizikai hatáselveket, az azokat létrehozó elvi megoldásokat és a szerkezeti kialakítás változatokat. A koncepció szakaszában alakul ki a végleges követelményjegyzék, a funkciók közötti kapcsolatot megjelenítő funkcióstruktúra, a megoldás elvek és az azokhoz tartozó szerkezeti kialakítások. A tervezésnek ebben a szakaszában, minden egyes tervezési lépésben, több változatot dolgoznak ki, azokat értékelik, és az alapján választják ki a legalkalmasabbat. A megtervezés fázisában a

részfunkciók ellátására alkalmas szerkezeti megoldás változatokat összeépítik, előterv változatokat dolgoznak ki, amelyeket szintén értékelnek, és végül kialakítják a főterv végleges változatát. A kidolgozás során, ezt a főtervet felhasználva elkészül a gyártási dokumentáció (a műhelyrajzok, részegység rajzok, összeállítási rajzok, darabjegyzékek, gyártási, ellenőrzési és szerelési utasítások stb.), ami alapján a termék előállítható A gépészeti tervezés fontosabb elemeit, a fentiek alapján az 1. táblázat foglalja össze Minden szakasz végén van értékelés és visszacsatolás az optimális megoldás megtalálása érdekében. A tervezés során kiválasztott megoldás akkor optimális, ha az gazdaságosan előállítható és működtethető, vagyis ha a szerkezet: 1. optimálisan elkészíthető: − anyaghelyes − gyártáshelyes − szereléshelyes − ellenőrzés-helyes. 2. optimálisan működik −

működéshelyes − kezelés helyes − igénybevétel helyes − üzembe helyezés helyes, − környezethelyes. 2. optimálisan megszüntethető − újrahasznosítás-helyes − megsemmisítés-helyes. 1. táblázat A tervezési folyamat főbb lépései 1. 2. − − − − Piackutatás Koncepcióképzés feladat megfogalmazás követelményjegyzék funkció struktúra megoldáskeresés 3. Megtervezés − előterv, − főterv, 4. Kidolgozás − gyártási dokumentáció. Látható, hogy az optimális megoldás megtalálása érdekében, a tervezési folyamatban nagyon sok szempontot kell figyelembe venni, ezért sokrétű ismeretre van szükség. Közéjük tartozik a: − gazdaságtan (főleg piaci ismeretek és költségszámítás) − műszaki mechanika − gépészeti alapismeretek − műszaki ábrázolás − gépelemek − anyag és gyártásismeret − tervezés elmélet, stb. BME Gépészmérnöki Kar Gépszerkezettani Intézet 2 MŰSZAKI MENEDZSER SZAK

GÉP ÉS SZERKEZETI ELEMEK A tervezés ezért csoportmunka, ahol rendszerint különböző területek szakemberei dolgoznak együtt egy-egy termék kifejlesztésén. A tervezési folyamatban különböző feladatok megoldására hatékonyan használhatók a számítógépek, amelyek nélkül ma már szinte elképzelhetetlen az optimális megoldás megtalálása. De nemcsak a tervezést, hanem a nyilvántartást, a gyártást, a minőség ellenőrzést stb. is gyakran számítóképek segítségével végzik. Számítógépeket használnak: − adatok tárolására (anyagok, tűrések, gyártási eljárások) − szilárdsági számításokra − geometriai modellezésre − végeselemes analízisre − rajzok előállítására, összeszerkesztésére, tárolására − darabjegyzék készítésére − gyártási előírások előállítására − gyártás és folyamatirányításra − minőségellenőrzésre − készletgazdálkodásra, raktári adatok nyilvántartására, stb.

Számítógépeket egymással összekapcsolva lehetőség van arra, hogy a tervezéstől a gyártáson keresztül az értékesítésig a teljes termék létrehozási folyamat számítógépek segítségével és irányításával menjen végbe. A számítógépes rendszerek költségesek, de korszerű piacképes termék létrehozása nélkülük ma már elképzelhetetlen. A számítógép − jelentősen lerövidíti a tervezés és gyártás idejét − hatékonyan segíti az optimális konstrukció elérését − számos változat kialakítását és gyártását teszi lehetővé. 2. GÉPÉSZETI ÁBRÁZOLÁS A tervezési folyamatban elképzelt terméket meg kell jeleníteni annak érdekében, hogy azt mások is egyértelműen lássák, megértsék, arról ítéletet alkothassanak, módósítására javaslatot tehessenek, és a gyártók elkészíthessék. Legkönnyebben érthető lenne a térbeli képi (axonometrikus) ábrázolás, amely azonban bonyolult testek kialakítását nem

képes egyértelműen, mérethelyesen bemutatni, ezért a gépészeti gyakorlatban rendszerint több oldalról készült nézeteken szemléltetik a testeket. Az egyszerűsítés és egyértelműség érdekében a megjelenítéshez szabványos előírásokat, a műszaki ábrázolás szabályait használják. 2.1 Ábrázolás nézeteken A gépészeti termékek leghatékonyabban és legkönnyebben műszaki rajzokon mutathatók be. A tervezés nyelve, a műszaki rajz, az ábrázoló geometria ismeretanyagát és szabványban rögzített ábrázolási szabályokat használ fel a testek síkban ábrázolására. A síkban ábrázolás a testek rendszerint egymásra merőleges (ritkán ferde) irányban vetített képeinek (nézeteinek) vonalas ábrázolását jelenti, ahol a vonalak a kontúrokat és éleket jelenítik meg. Célszerű a testet úgy ábrázolni, hogy a vetítés iránya a test felületére merőleges legyen, mert akkor méretarányai nem torzulnak. Rendszerint a

legjellemzőbb vetített kép az elölnézet (főnézet), felülről vetített kép a felülnézet, oldalról vetített képek a balnézet és a jobbnézet. Ezeken kívül, ha az egyértelmű ábrázoláshoz szükséges, készítenek alulnézetet (az elölnézet felett), és hátulnézetet (a bal nézet mellett (1. ábra) A szabványban előírt nézet elrendezés mellett más nézet elrendezés is használható. Ekkor azonban a nézetek vetítési irányát fel kell tüntetni, és az egyes nem helyükre került nézeteket egyértelműen meg kell jelölni, rendszerint nagybetűvel. Ezen kívül egyes részletekről nagyított vagy kicsinyített részletek is rajzolhatók, amelyeket szintén jelölésekkel kell egyértelműen azonosíthatóvá tenni. BME Gépészmérnöki Kar Gépszerkezettani Intézet 3 MŰSZAKI MENEDZSER SZAK GÉP ÉS SZERKEZETI ELEMEK alulnézet elölnézet jobbnézet balnézet felülnézet hátulnézet 1. ábra Egyszerű test axonometrikus képe, és

ábrázolása hat képsíkokon Síkban készíthetők a termékről térbelinek látszó, un. axonometrikus képek is, amelyek azonban, bár nagyon szemléletesek, bonyolultabb elemek részletes bemutatására nem alkalmasak, nem mérethelyesek, ezért a tervezésben és gyártásban a termékek és elemeik megjelenítésére nem felelnek meg. Az axonometrikus ábrázolást csak a testek bemutatására használják, általában olyan esetekben, amikor a szemlélő nem ismeri a gépészeti ábrázolás szabályait, és a test különböző nézeteiből annak tényleges alakját nem ismeri fel. Egyszerű alakú testek ábrázolására egy-két képsík is elegendő lehet, különösen akkor, ha valamilyen jellel utalnak a test alakjára. Pl henger vagy gömb ábrázolásához egy, hasáb ábrázolásához két kép is elegendő (2. ábra) a, b, c, d, 2. ábra Egyszerű testek ábrázolása a-henger, b- hasáb, c- gömb, d-lemez Ugyanakkor bonyolult alakú testek egyértelmű

megjelenítéséhez a szokásos hat képsík mellett további képsíkokra is szükség lehet, amelyek vetítési irányát úgy választják meg, hogy a képsíkon a bemutatott részlet torzulásmentesen jelenjen meg. Ebben az esetben, valamint akkor, ha a nézetet nem a szabványban előírt helyére teszik, a vetítés irányát a nyíllal és betűvel jelzik, és a képet is nyíllal és ugyanazzal a betűvel jelölik meg (3. ábra) BME Gépészmérnöki Kar Gépszerkezettani Intézet 4 MŰSZAKI MENEDZSER SZAK GÉP ÉS SZERKEZETI ELEMEK a, b, 3. ábra Nem a helyére kerülő nézetek jelölése Ha az egyértelmű ábrázoláshoz szükséges, a rajzon a nem látható éleket vékony szaggatott vonallal feltüntetik. Egy testről mindig csak annyi képet kell megrajzolni, amennyi annak egyértelmű ábrázolásához feltétlenül szükséges. Az ábrázolás egyértelműségét és egyszerűsítését szabványos előírások könnyítik meg. Szabványok írják elő: − a

vonalvastagság és vonaltípus jelentését (vastag és vékony folytonos, szaggatott és pontvonal) − a feliratok alakját és nagyságát − az egyszerűsített ábrázolási lehetőségeket (pl. menet, fogazat, ismétlődő részek, fél nézet, fél metszet, lyukkör) − a méretek megadását (pl. átmérő, kúposság, lejtés, gömb, leélezés) − a belső részek ábrázolását (pl. metszetek, szelvények) − a jelképes jelöléseket (pl. felületi érdesség, alak és helyzettűrések, hegesztési varratok) − a szöveges előírásokat (pl. hőkezelés, felületkezelés, megmunkálás, ellenőrzés stb) − a rajzok és a darabjegyzék kivitelét. A termékek alkatrészekből (gépelemekből) állnak, amelyeket lehetőleg egyszerű geometriai formákból építenek fel, mert azokat könnyebb ábrázolni, felismerni, elkészíteni és ellenőrizni. A bonyolult térbeli alakzatokat is tartalmazó elemek elkészítése lényegesen költségesebb, mint az egyszerű

elemekből felépített testeké annak ellenére, hogy a korszerű számítógépes tervező és gyártó rendszerek szinte bármilyen felület kezelésére képesek. A gépalkatrészeket ezért rendszerint hasábokból (háromszög, négyszög vagy hatszög alapú hasáb), forgástestekből (henger, kúp, gömb, tórusz), illetve ezek különböző módon csonkított változataiból állítják össze (4. és 5 ábrák) A valóságos alkatrészeken az egyes elemek között gyártástechnológiai, szilárdsági vagy egyéb okok miatt nem éles, hanem lekerekített, folytonos az átmenet, amit célszerű a rajzon is szemléltetni, mert akkor könnyebben felismerhetők az alkatrészt alkotó egyszerű idomok. a, b, 4. ábra Csonkított henger (a) és hasáb (b) BME Gépészmérnöki Kar Gépszerkezettani Intézet 5 MŰSZAKI MENEDZSER SZAK GÉP ÉS SZERKEZETI ELEMEK 5. ábra Csapágyház felépítése egyszerű idomokból f, a, b, c, d, e, g, 6. ábra Egyszerű

alkatrészek ábrázolása (a - illesztő szeg, b - szegecs, c - fejes csapszeg, d - hatlapfejű csavar, e - hengeres fejű csavar, f - hatlapú anya, g - koronás anya) Az öntéssel vagy odorban kovácsolással készült alkatrészeket alkotó elemeket ferdén alakítják ki, hogy az öntőminta vagy az alkatrész a formából kivehető legyen, és az éleket lekerekítik, mert az áramló anyag az éles sarkokat letöri, vagy nem tölti ki (öntési, kovácsolási ferdeség, lekerekítés) (7. ábra). 7. ábra Öntött csapágyház BME Gépészmérnöki Kar Gépszerkezettani Intézet 6 MŰSZAKI MENEDZSER SZAK GÉP ÉS SZERKEZETI ELEMEK Az elemek belső kialakítása metszeteken mutatható be, amelyek úgy tüntetik fel a belső teret, mintha síkkal elmetszették volna az elemet, és a metsző sík előtti részt eltávolították. Azt a részt, ahol a metszősík anyagon megy át, bevonalkázzák (8. ábra) A csak a metszősíkban levő tárgyrész szelvényen

ábrázolható, amely nem tünteti fel a metszősík mögötti részeket. A metszősíkot és a megrajzolt metszetet általában nagybetűvel megjelölik. A teljes metszet mellett használnak részmetszeteket (félmetszet, kitörés), összetett (lépcsős) metszeteket, és beforgatott szelvényeket is. a, c, b, 8. ábra Metszetben ábrázolás a-peremes persely teljes metszetben, b - hornyos tengelycsap (ábrázolás beforgatott szelvénnyel), c - foglalat fél-nézet, fél-metszetben A terméket alkotó elemek egymáshoz csatlakoztatása gyakran az egyszerű geometriai formákon különleges alakzatok kialakítását (pl. lelapolás, menet, bordázat, fogazat) teszi szükségessé, amelyek megjelenítésére a szabvány egyszerűsített ábrázolási szabályokat ír elő (9. ábra) Különösen hasznos az egyszerűsített ábrázolás az összeállítási rajzon, ahol az alkatrészeket összeszerelt állapotban tüntetik fel (10. ábra) a, b, d, c, e, 9. ábra a -

lelapolás, b - menet, c- bordás tengely, d, e - fogazat ábrázolása BME Gépészmérnöki Kar Gépszerkezettani Intézet 7 MŰSZAKI MENEDZSER SZAK GÉP ÉS SZERKEZETI ELEMEK a, b, c, 10. ábra a - csavarkötés, b - bordástengely kötés, c - kacsolódó fogaskerekek ábrázolása 2.2 Méretmegadás Az alkatrészek méreteit a műszaki rajzon a méretvonalakra írt (mm-ben feltüntetett) számokkal adják meg. A méretvonalakat kontúrvonalak, középvonalak, szimmetria vonalak méret segédvonalak határolhatják, és a végükön nyilak helyezkednek el. A méretvonalak mindig párhuzamosak a mérendő szakasszal, és nem keresztezhetik egymást. A méretszámokat, nyilakat semmiféle vonal nem keresztezheti. Az alkatrész valamennyi méretvonala alkotja a mérethálózatot, amelyet célszerű egy bázis felületre felépíteni (működési, gyártási vagy ellenőrzési bázis). Csak olyan méretet szabad előírni, amely ellenőrizhető). Soros méretlánc helyett

célszerűbb párhuzamos méretláncot kialakítani, mert soros mértláncnál az egyes méretek hibái összeadódnak, és nagy lehet az eredő méret eltérése. (11 ábra) a, b, 11. ábra a - soros, b - párhuzamos méretlánc Bizonyos esetekben lehetőség van egyszerűsített méretmegadásra (p. fél nézet, ismétlődő részek stb esetén) 2.3 Alkatrészek eltérései Egy alkatrész soha sem készíthető el tökéletes pontossággal, hanem mindig eltér az elképzelt ideális kialakításától. Az eltérések lehetnek: − méreteltérések − alakeltérések, − helyzethibák − felületi hibák. BME Gépészmérnöki Kar Gépszerkezettani Intézet 8 MŰSZAKI MENEDZSER SZAK GÉP ÉS SZERKEZETI ELEMEK Az eltérések befolyásolják a gépszerkezet működőképességét, ezért a hibák nagyságát korlátozni kell: a gyártási dokumentációban elő kell írni a megengedett hibákat a működés szempontjából fontos felületekre. A hibák korlátozása

azonban jelentős felelőséggel jár, mert jelentős mértékben befolyásolja az elkészítendő elem előállítási költségeit. Minél kisebb a megengedett hiba, annál pontosabb gyártástechnológiát és költségesebb gyártóeszközöket kell használni. Ezért minden esetben gondosan mérlegeljék a megengedett eltéréseket, és csak indokolt esetekben szabad azokat szűk határok közé szorítani. 2.31 Méreteltérések megadása A működés szempontjából fontos méretek megengedett eltéréseit a névleges mérethez viszonyítva adják meg. A névleges méretet célszerűen szabványos számsorból választják ki Az elem megengedett legnagyobb mérete a felső határméret (FH), megengedett legkisebb mérete az alsó határméret, a kettő különbsége a tűrés (T=FH-AH). Az N névleges méret és a határméret különbsége a határeltérés Ennek megfelelően van felső határeltérés: FE=FH-N, és alsó határeltérés: AE=N-AH. T=FE-AE A tűrés nagyságát

a működési követelmények határozzák meg. Az előírt tűrés ugyanakkor hatást gyakorol a gyártási költségekre: minél kisebb a tűrés, annál költségesebb az alkatrész előállítása, ezért indokolatlanul nem szabad a méreteltéréseket nagyon szűk korlátok közé szorítani. A tűrés nagysága sok esetben meghatározza a gyártástechnológiát is, hiszen nagyon szűk tűrések betartásához rendszerint pontos forgácsoló megmunkálásra (pl. finomfúrásra, köszörülésre, dörzscsiszolásra van szükség. Amennyiben a rajzon valamely méretre nem írtak elő tűrést, arra a tűrésezetlen méretek pontossága vonatkozik, amire szintén vonatkozik a szabvány. A rajzon a méretek tűrése a határeltérésekkel is előírható, de az alkatrészek cserélhetősége, egyszerűbb gyártása és ellenőrzése érdekében gyakran a tűréseket az ISO (International Standards Organization) előírásai szerint adják meg. 2.32 ISO tűrés és illesztési

trendszer Az ISO nemzetközi szabvány egy betű és egy szám segítségével írja elő az adott méret eltérését a névleges mérettől. A betű (a-tól z-ig) az alapeltérést, a szám (1-től 18-ig) a tűrésmező szélességét írja elő. Kisbetű külső méretre (pl tengelycsap átmérőre, hasáb szélességre), nagybetű a belső méretre (pl furat átmérőre, horony szélességre) vonatkozik. Egyes esetekben ezektől eltérő betűvel és számmal jelzett tűrésmegadást is használnak. Az ABC elejétől kedve a betű előre haladásával a belső méret pozitív alapeltérése (a felső határméret és a névleges méret különbsége) fokozatosan csökken, H-nál nulla, majd egyre nagyobb negatív szám lesz. A külső méretnél ezzel szemben a-nál az alapeltérés nagy negatív szám, ami az a-tól z felé haladva egyre kisebb lesz, h-nál nulla, majd onnan kezdve egyre növekvő pozitív szám. Mind az alapeltérés, mind a tűrésmező szélessége függ a

mérettől, egy-egy alapeltérés és tűrésmező szélesség érték csak bizonyos mérettartományban érvényes. Például a 80 mm belső méret H11 tűrése, amit a szabvány szerint a következőképpen kell előírni: +0 ,190 80 H11= 80 0 , azt jelenti, hogy a méret (pl. a furat) alapeltérése 0, a tűrésmező szélessége 0,190 mm, a felső határmérete 80,190 mm, alsó határmérete 80,000 mm. −0 ,100 A 80 mm átmérőjű külső méret d9 tűrése (80 d9= 80 −0,174 ) szerint a méret (pl. a csap) alapeltérése 0,100 mm, a tűrémező szélessége 0,074 mm, felső határmérete 79,900 mm, alsó határmérete 79,826 mm. Az egymásba helyezett alkatrészek illeszkedésének minőségét (laza, átmeneti vagy szoros) a kapcsolódó felületek jellemző méretének tűrésmezői: azok helyzete és nagysága határozza meg. A tűrések előírásával tudatosan kiválasztható, hogy milyen mértékben legyen laza az illeszkedés, illetve átmeneti (kis mértékben

szoros) vagy szilárd (nagyon szoros) illesztés alakuljon ki. Ugyanaz az illeszkedés sok tűrés pár előírásával is megvalósítható. A gyártási és ellenőrzési költségek csökkentése érdekében azonban az ISO olyan illesztési rendszert javasolt, amelyben vagy a belsőméret (furat) tűrését választják úgy, hogy alapeltérése 0 legyen (H tűrésű belső méret, alaplyuk rendszer), BME Gépészmérnöki Kar Gépszerkezettani Intézet 9 MŰSZAKI MENEDZSER SZAK GÉP ÉS SZERKEZETI ELEMEK vagy külsőméret tűrését (h tűrésű külső méret, alap csaprendszer), és ezekhez írják elő a párosított felület méretének tűrését úgy, hogy az elérendő illeszkedés létrejöjjön. A fenti bemutatott méretek párosítása, H11/d9 laza illesztést eredményez, mert a felületek között mindig van hézag (játék), melynek legnagyobb értéke, 80 mm névleges méret esetén, 0,364 mm, legkisebb értéke 0,100 mm. Laza illesztés szükséges, hogy az

alkatrészek egymáson elmozdulhassanak (pl. siklócsapágyak, csuklók, vezetékek esetében). Laza az illesztés pl a következő tűrés pároknál: H7/f6, H7/g6, F8/h9, E9/h9, D10/h9, C11/h9, C11/h11, A11/h11. Átmeneti illesztést használnak az alkatrészek pontos vezetésére (pl. gördülőcsapágyak, tengely/agy kötések, fedelek, csapágyházak, illesztőszegek beszerelésénél stb.) A H7/h6, H7/k6, H7/m6, J7/h6, K7/h6, M7/h6 tűréspárok átmeneti illesztést jelentenek, ahol kismértékű fedés vagy játék egyaránt előfordulhat. Szoros illesztésre akkor van szükség, ha az egymáshoz illesztett alkatrészek nem mozdulhatnak el egymáson. Ilyenkor a tűrésmezőket úgy választják meg, hogy a külső méret mindig nagyobb legyen, mint a hozzá illesztett belső méret, ami túlfedést eredményez. Ezek az alkatrészek csak egymásba sajtolással (vagy hőmérséklet különbség létrehozásával) szerelhetők össze. A szoros illesztés pl a következő

tűréspárokkal írható elő: H7/s6, H7/p6, H7/r6, H8/u8, P7/h6, R7/h6,P9/h9. 2.33 Alak és helyzettűrések A gép megbízható működéséhez a méreteltérések (tűrések) mellett gyakran a megengedett alak és helyzethibákat is elő kell írni. Az alakhibák közül főleg az egyenesség, a síklapúság, a körkörösség, a hengeresség, a profilhűség előírása lehet fontos. Főleg a gördülő és a siklócsapágyak, valamint a hozzájuk kapcsolódó felületek alakhűsége fontos, de a fogaskerék profilok, működtető bütykök alakhibáját is erősen korlátozni kell. A gyakrabban előírandó helyzethibák a párhuzamosság, a merőlegesség, az egytengelyűség, a szimmetria hibák. Vannak összetett alak és helyzethibák, mint pl a radiális ütés, a homlokütés Az alak és helyzettűrések megadása elengedhetetlen a pontosan gyártandó berendezések esetében, mert csupán a méretek elkészítése az előírt tűréshatáron belül nem biztosítja a

szerkezet megbízható működését. Az alak és helyzettűrések előírására szabványos jeleket használnak (12. ábra) a, b, e, c, d, 12. ábra Gyakrabban előforduló alak és helyzethibák előírása a - radiális ütés, b - egyenesség, c - körkörösség, d - merőlegesség, e - párhuzamosság 2.34 Felületi egyenetlenségek Bár a fent említett alakhibák is a felületek eltérései közé tartoznak (makro-eltérések), a felületi érdességet és hullámosságot tekintik elsősorban felületi egyenetlenségnek (mikro-eltérésnek). A felületi érdesség az anyag szerkezetétől és a gyártási technológiától függ. Forgácsolással készült felületek érdessége gyakran meghatározott rendezettséget, irányultságot (barázdákat) mutat, amely a forgácsoló szerszám haladásának irányát jelzi. BME Gépészmérnöki Kar Gépszerkezettani Intézet 10 MŰSZAKI MENEDZSER SZAK GÉP ÉS SZERKEZETI ELEMEK A gépalkatrészek felületeinek simasága

döntő mértékben meghatározza működésüket (méretállandóságukat, súrlódási, kopási és berágódási jellemzőiket, kifáradási szilárdságukat, külső megjelenésüket stb.) Ezért a működési követelményektől, és a méret tűrések nagyságától függően elő kell írni a felületek minőségét. A felületi érdességek jellemzésére rendszerint • az Ra átlagos felületi érdességet (a mérési hosszon belül az észlelt profil középvonalától mért eltérések abszolút értékének átlaga) • az Rz egyenetlenség magasságot (a mérési hosszon belül mért 5 legnagyobb érdesség átlaga) • az Rmax legnagyobb felületi érdességet (a mérési hosszon belül a fenékvonal és a tetővonal távolsága) használják, bár a felületi érdesség jellemzésére más mérőszámok is rendelkezésre állnak. A felületi érdességet jellemző mérőszámokat metszettapintós vagy lézersugaras érdesség mérő berendezéssel, rendszerint síkban

felvett profilgrammból határozzák meg. A mérés menetét és paramétereit szabványok írják elő. Minden érdesség mérésnél pontosan meg kell adni a mérés irányát (pl. a megmunkálás irányában, vagy rá merőlegesen történt a mérés) A rajzokon a felületi érdesség megengedett legnagyobb értékére legtöbbször az Ra átlagos felületi érdességet, vagy, nagyon sima felületeknél, az Rz egyenetlenség magasságot írják elő, szabványos számsorból kiválasztott értékre. Az Ra átlagos felületi érdesség megadására a következő számokat használják, amelyek a középvonaltól megengedett átlagos eltérést jelentik mikrométerben: 0,006; 0,012; 0,025; 0,05; 0,1; 0,2; 0,4; 0,8; 1,6; 3,2; 6,3; 12,5; 25; 50; 100 A felület minőségét döntő mértékben meghatározza a gyártástechnológia. A 2 táblázat bemutatja, hogy az egyes forgácsolási eljárásokkal gazdaságosan mekkora az elérhető legkisebb átlagos felületi érdesség értéke. A

termelékeny forgácsoló eljárásokkal (esztergálás, marás) elérhető felületi érdesség korlátozott. Sima és szűk tűrésű felületek köszörüléssel állíthatók elő Ahol még nagyobb felületi simaságra van szükség, a felületeket leppolják vagy polírozzák. A rajzokon felületi érdességek előírása szabványos jeleket használnak (13. ábra) A jel csúcsa mindig arra a felületre mutat, amelyre az előírás vonatkozik. A jelre ráírt szám az Ra átlagos felületi érdesség megengedett legnagyobb értékét jelöli. Amennyiben más érdesség mérőszám betartását igénylik, azt az érdesség jelölésnél alulra kell írni. Előfordul, hogy a felületek gyártási technológiáját is előírják a, b, c, 2. táblázat A különböző gyártási eljárásokkal elérhető Ra átlagos felületi érdességek d, Megmunkálási eljárás Esztergálás, marás, gyalulás, vésés, fúrás Finomesztergálás Felfúrás Dörzsárazás Üregelés

Köszörülés Finomköszörülés Dörzsköszörülés Polírozás Leppolás 13. ábra Felületi érdesség előírása a - forgácsolt felület, b - nem forgácsolt felület, c - Rz előírása köszörüléskor, d - finom felület, technológia előírása nélkül BME Gépészmérnöki Kar Gépszerkezettani Intézet 11 Ra, µm 1,6-50 0,1-0,8 0,2-1,6 0,1-1,6 0,2-1,6 0,4-1,6 0,1-0,4 0,1-0,4 0,1-0,4 0,025-0,4